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浅析工业企业能源管理系统的应用

发布时间： 2024-09-06　　点击次数： 142次

刘川

江苏安科瑞微电网研究院有限公司江苏江阴 214432

摘要：近年来随着我国将能源保障、节能减排提升至战略高度，国内各行各业，尤其是能源消耗大户，也将节能减排纳入到日常主要工作当中。工业企业积极探索节能减排的新技术，而为工业企业服务的公司也是开动脑筋采用不同的解决方案协助工业企业实现节能目标。目前，工业企业采用的节能技术范围比较广、技术水平也比较深，可以说是多种多样错综复杂。

关键词：能源管理系统；工厂；应用；监控

0引言

能源管理是指对工业企业能源的全过程（购进、存储、转换、传输、消耗等）进行的管理工作。就像工业其他的管理工作一样，能源管理也具有普遍性与通用性的特点。为了更好的促进我国工业企业对于能源管理的重视，提升企业能源管理的水平，我国自2009年11月1日正式发布了《能源管理体系要求》（GB/T 23331-2009）标准。

《能源管理体系要求》的内容和《质量管理系统要求》（GB/T 19001）的内容十分相似，或者说都是基于同一理论基础，即戴明理论（PDCA）。《能源管理体系要求》只是对于标准的目标及其他一些细节进行了调整。

1能源管理的未来发展方向

虽然《能源管理体系要求》标准的推出弥补了我国在能源管理理论方面的真空。但是，就像《质量管理系统要求》一样，该标准的推出只是从宏观角度指导工业企业开展能源管理工作，而如何细化具体化的成为了工业企业新的困惑。

所以，能源管理理论的未来发展方向必然是理论细化具体化的过程，简而言之，就是以《能源管理体系要求》作为宏观指导，然后在实践中总结经验，形成新的更加完整的能源管理理论补充，甚至是自成体系的能源管理理论思想。

这就好像5S（现场环境管理）、TPM（生产维护）、TQM（质量管理）等理论的推出过程一样。

2能源管理理论的一种可能方向

能源管理理论的具体化过程需要从工业企业的实际能源管理工作入手，将《能源管理体系要求》在工业企业中落地。在不背离指导理论的基础上，分析工业企业能源管理的内容，以过程的方式和系统的角度，逐项逐步的完善工业企业能源管理工作，进而提升工业企业能源管理水平。

既然提到了以基于实际的观点，那就需要我们仔细的分析对于工业企业到底有哪些具体的能源管理工作。

1)能耗统计工作

能耗统计工作就是对能源过程的能耗数据进行采集、修正、统计、展示的工作。工业企业能源过程中的数据多种多样，而能耗是直接反映企业能源现状的数据，所以能耗的统计工作是工业企业的主要工作之一。

能耗统计工作的目的主要包括：向企业领导上报能耗概况、向企业内部门通报能耗情况、完成企业外单位（政府）的上报要求、促进企业节能分析工作等，能耗数据也是企业内/外实行能耗考核的重要依据。

另外，能耗统计工作不仅仅是针对企业能耗数据，还包括了与能耗相关的一些数据，如节能减排数据、能耗费用数据等。

2)能源设备管理

能源设备管理是指工业企业能源部门对于能源设备（能源生产、转换、传输的设备）的管理工作。主要是以设备为中心，关注设备全过程的管理工作，比如：设备购置、备件管理、维修、润滑、保养等方面。

能源设备管理可以以TPM（生产维护）理论作为提升设备管理水平的指导思想。

3)计量器具管理

计量器具管理是指工业企业能源部门对于计量器具的管理工作。主要是依据国家规范及有关要求，实现对计量器具台帐、人员资格、定期校验的管理。

4)运行管理

在工业企业中，能源系统的运行工作主要是由运行班组完成的，工作的目的就是确保能源系统稳定运行以支持企业生产和办公。对于运行管理的工作内容，一方面是对运行班组的交接管理，另一方面是对运行操作规范的管理，同时要对运行的数据根据重要性进行记录。

5)能源供应质量管理

很多工业企业对于能源部门的要求仅仅是保障生产，但是忽视了能源供应质量对于生产过程中生产设备及产品质量的影响，所以能源供应质量管理是企业尤其要重视的管理工作。

能源供应质量管理的内容：首先是要确保能够准确的采集供应质量数据，然后制定科学合理的统计办法，依据统计要求对质量数据进行统计分析，最后通过完善的能源供应质量的考核流程对供能部门进行考核工作。

能源供应质量管理可以以TQM（质量管理）理论作为提升能源供应质量管理水平的指导思想。

6)能源绩效管理

绩效管理是衡量企业员工/部门工作水平、确保工作高效执行、提升企业员工/部门工作主动性的一种很好的管理模式。

目前，国家或地方政府对于工业企业都有着严格的能源指标要求。而企业内部也存在着较完善的考核体系。这就要求在工业企业在能源管理工作中，加强相应的绩效管理，形成企业合理的指标体系与考核体系，促进企业持续改进节能工作。

3能源管理信息系统的构建与探索

对于工业企业来讲，要想提升能源管理水平有很多途径，比如通过自我学习自我总结的方式实现、通过参观学习企业的方式实现、或者通过咨询公司指导培训实现。

但是不论采用哪种方式，对于工业企业来讲都显得缺少了一个“工具"，而这个工具就是能源管理信息系统。

1）能源管理信息系统的目标

能源管理信息系统的根本目标就是以能源管理理论为指导，辅助工业企业提升能源管理水平，最终实现企业节能减排的目标。

能源管理信息系统的目标区别于其它的节能技术，因为能源管理信息系统关注的是企业能源管理层面，为企业产生的价值也是方方面面的。提升设备有效作业率、降低设备维修成本、提升企业能源分析水平、降低能源部门工作强度、提高能源供应质量、提高计量器具的有效率、促进企业能源考核等都是能源管理信息系统的目标，而这些目标的最终体现才是节能、节费和节人工。

2)能源管理信息系统的构建

能源管理信息系统的构建，就是能源管理体系在企业的具体体现。能源管理信息系统是通过采用信息化手段，利用企业的自动化、设备及其他系统环境，规范企业能源管理流程的信息系统。

能源管理信息系统的设计是依据以上所提出的工业企业能源管理的内容，进行分模块、分层次的开发和实施。同时，为了更好地发挥能源管理信息的作用，还需要配合能源管理咨询、能源审计等工作的开展。

实际上，能源管理信息系统构建的过程就是软件实施的过程，而软件的需求是指能源管理理论与企业能源管理现状。目前，市场上很多所谓的能源管理信息系统并不具有理论指导，只是根据企业的需求进行设计和实施，对企业的能源管理工作虽然有一定的促进作用，但却无法更深层次的推进企业的节能目标。

4安科瑞能耗管理平台功能

Acrel-5000建筑能耗分析系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的组网方式，为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体化结构。建立如下层次结构：

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1）系统概况

平台运行状态，当月能耗折算、地图导航，各能耗逐时、逐月曲线，当日，当月能耗同比分析滚动显示。

2）用能概况

对建筑、部门、区域、支路、分类分项等用能进行对比，支持当日逐时趋势、当月逐日趋势曲线、分时段能耗统计对比、总能耗同环比对比。

3）用能统计

对建筑、区域、分项、支路等结构按日、月、年报表的形式统计对分类能源用能进行统计，支持报表数据导出EXCEL，支持选择建筑数据进行生成柱状图。

4）复费率统计

复费率报表按日、月、年统计对单栋建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析。支持数据导出到EXCEL。

5）同比分析

对建筑、分项、区域、支路等用能按日、月、年以图形和报表结合的方式进行用能数据同比分析。

6）能源流向图

能源流向图展示单栋建筑某一时段内各类能源从源头到末端的的能源流向，支持按原始值和折标值查看。

7）配电监测/管网图

以变电站配电结构一次图或建筑水、燃气管网图展示结构中各重要节点数据，方便用户掌握能源运行时参数。

8）夜间能耗分析

夜间能耗以表格、曲线、饼图等形式对选择支路分类能源在某一时段工作时间与非工作时间用能统计对比，支持导出报表。

9）三维展示

通过3D图形方式展示项目现场模拟图，以更直观的方式对项目中建筑或设备数据进行动态展示。

10）设备管理

设备管理包括，设备类型、设备台账、维保记录等功能。辅助用户合理管理设备，确保设备的运行。

11）用户报告

用户报告针对选定的建筑自动统计各能源的月使用的同环比趋势，并提供简单的能耗分析结果，针对用电提供单独的复费率用能分析，报告可编辑。

五系统硬件配置

应用场景	型号	图片	保护功能
建筑能耗管理系统	Acrel-5000web		采用泛在物联、云计算、大数据、移动通讯、智能传感等技术手段可为用户提供能源数据采集、统计分析、能效分析、用能预警、设备管理等服务，平台可以广泛应用于多种领域。
智能网关	ANet-1E2S1		采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。
高压重要回路或低压进线柜	APM810		具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计，当客户需要增加开关量输入输出，模拟量输入输出，SD卡记录，以太网通讯时，只需在背部插入对应模块即可。
高压重要回路或低压进线柜	APM520		三相全电量测量，2-63次谐波，不平衡度，最大需量，支持付费率，越限报警，SOE,4-20mA输出。
低压联络柜、出线柜	AEM96		三相多功能电能表，均集成三相电力参数测量及电能计量及考核管理，提供上 24 时、上 31 日以及上 12 月的电能数据统计。具有 63 次分次谐波与总谐波含量检测，带有开关量输入和继电器输出可实现“遥信" 和“遥控"功能，并具备报警输出，可广泛应用于多种控制系统，SCADA 系统和能源管理系统中。
动力柜	ACR120EL		测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压，有功、无功功率，电度，谐波等，并具备完善的通信联网功能，非常适合于实时电力监控系统。
	DTSD1352		DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。
	AEW100		三相全电量测量，剩余电流、2-63次谐波，支持付费率，量值、电缆温度，可选2G/4G通讯。